联系我们
contact us地址:东莞市高埗镇高埗村创兴路廉商智造产业园G栋三楼三至五区
电话:0769-28825488
手机:13826964454(张先生)
1.1定义
精密陶瓷(fine ceramics)是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。又称高级陶瓷、先进陶瓷(advanced ceramics)
1.2分类
陶瓷材料主要分为传统陶瓷材料和新型陶瓷材料。新型陶瓷材料主要以高纯、超细人工合成的无机化合物为原料,采用精密控制工艺烧结而制成,其成分主要为氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。而根据其用途分类,特种陶瓷材料可分为结构陶瓷、生物陶瓷、功能陶瓷。
通常半导体、平面显示器(Flat Panel Display,FPD)等领域用到的陶瓷材料为结构陶瓷材料,结构陶瓷材料主要有以下几类:
氧化物类型:Al2O3, ZrO2, Y2O3等
非氧化物类型:SiC, Si3N4, AlN, BN等
常用的主要是Al2O3, ZrO2, SiC, Si3N4, BN这几种。
【陶瓷加工】
1.3 精密陶瓷的特性
优良的耐热性、耐磨性、耐化学性、耐蚀性
优良的电绝缘及耐电强度
低断裂韧性及抗冲击性
由于其高导热性、耐等离子体侵蚀等特性,被广泛用于许多领域。
【深圳精密陶瓷】
1.4 精密陶瓷的应用
以上提到的几种主要的结构陶瓷材料主要用于以下3个方面:
用于半导体及LCD生产过程中的绝缘及耐蚀性部件,如化学气相沉积(英语:chemical vapor deposition,简称CVD)制程中的AlN喷嘴、原子层沉积制程中的SiC基座、干蚀刻制程中的SiC边缘环、干蚀刻工艺中的capture ring、CVD制程中的collar ring/cover ring/moer ring、SiC DC plug等
用于汽车业制造过程中耐热及抗冲击性的部件;
用于OLED和LED制造过程中耐化学性和能导热的部件。
【东莞精密陶瓷】
1.5精密陶瓷的製程
陶瓷的基本製程主要是由原料調整→成形→燒結→加工、組裝→檢查所構
成,但為因應產品特性的變動,製程需要和原料的特性搭配得非常適宜,才能獲
得所需的最終產品。原料的特性包含粒子直徑、粒子形狀、流動與充填特性及化
學成份等主要變數,這些變數都會直接影響陶瓷成形與燒結的過程及製品的特
性,因此充分掌握這些變數,才能順利掌控整個製程。
【陶瓷工业】
2、主要产品
2.1 以氮化硅,碳化硅,氧化锆陶瓷为主的精密材料陶瓷制品产量占世界总量的60%以上
2.2半导体及液晶显示器加工设备用陶瓷产品分类:
a、晶圆制造设备用陶瓷产品
材料 | 产品名/描述 | 特点 | 用途 |
Al2O3 | 抛光板 刚性高和耐化学性强可长期使其表面不变形。 | 高刚度 耐磨性 耐化学性 | 晶圆抛光 |
SiC | 碳化硅(SiC)抛光板 抛光板具有较高的导热性和较低的热膨胀性。 | 导热性强 热膨胀低 高刚度 | |
Al2O3、SiC、Si3N4 | 抛光磨垫校正平台 优异的耐磨性,带有光学微刺 | 使用寿命长(耐磨)Hv=5000 | |
Al2O3、SiC | 搬运臂 真空吸附夹具的类型;可使用各种涂层 | 耐温性佳 | 晶圆运输 |
b、曝光机设备
材料 | 产品名/描述 | 特点 | 用途 |
Al2O3 | 真空吸盘、集成净水反光镜、净水零部件 运输行业用零部件具有高纯度和优异的耐化学性。可制成各种表面形状,在各种操作条件下使用。 | 精度高 热膨胀低 高比刚度 | 晶圆夹持、运输 |
Al2O3、SiC、Mg2Al4Si5O18 | 搬运臂 真空吸附夹具的类型;可使用各种涂层 | 耐温性佳 | 晶圆运输 |
c、蚀刻设备
材料 | 产品名/描述 | 特点 | 用途 |
Y2O3、Al2O3 | 反等离子体材料 优异的等离子体阻抗能延长零部件的使用寿命。 | 等离子体阻抗 介电损耗低 | 制程腔体零部件 |
Al2O3 | 钟形汽室、腔 高纯度和优异的等离子体阻抗可延长零部件的使用寿命。 | 等离子体阻抗 电气特性均匀 | 腔零部件 |
Al2O3、AlN | 静电夹盘(ESC) 高纯度、优异的等离子体阻抗和防卡紧特性适合广泛的温度范围。 | 等离子体阻抗 | 晶圆夹持 平面度校正 冷却 |
Al2O3、SiC | 搬运臂 真空吸附夹具的类型;可使用各种涂层 | 耐温性佳 | 晶圆运输 |
d、沉积(化学气相沉积/阴极真空喷镀)
材料 | 产品名/描述 | 特点 | 用途 |
Al2O3 | 钟形汽室、腔 高纯度和优异的等离子体阻抗可延长零部件的使用寿命。 | 等离子体阻抗 电气特性均匀 | 腔零部件 |
Al2O3、AlN | 静电夹盘(ESC) 高纯度、优异的等离子体阻抗和防卡紧特性适合广泛的温度范围。 | 等离子体阻抗 | 晶圆夹持 平面度校正 冷却 |
AlN | 加热器 高纯度、优异的等离子体阻抗和热均匀性 | 等离子体阻抗 导热性强 热均匀性 | 晶片加热器 |
3.市场容量
据估计,陶瓷材料的市场需求量超过石英材料的需求量。三星、Intel、台积电等半导体厂商用到大量的陶瓷材料。而据设备商美国应材介绍,其石英材料的年采购金额为6000-7000万美元,陶瓷的采购金额达到5亿美元,陶瓷部件的售价是石英部件售价的5倍以上。